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Cerebrovascular Reactivity Measurements With High-Density Diffuse Optical Tomography (HDDOT CVR)

17 agosto 2026 aggiornato da: Washington University School of Medicine

The purpose of the study protocol is to identify imaging biomarkers for brain tissue under high metabolic stress at risk for permanent injury. We will measure oxygen extraction fraction (OEF) and cerebrovascular reactivity (CVR) in participants with and without perturbations in cerebral oxygen delivery over time to determine each parameter's role in clinical and radiologic neurologic outcomes. Measuring OEF can be done with specialized MRI sequences. Measuring CVR requires a vasoactive response, such as carbon dioxide. In order to deliver carbon dioxide evenly and as safely as possible, we will use RespirACT, an MRI-compatible device, to prevent over-breathing carbon dioxide and allow rapid steady-state physiology to minimize total scan time. We will also use a high density diffuse optical tomography (HD-DOT) cap to assess the measurement of OEF and CVR. This study will investigate both regional OEF and CVR simultaneously to understand each marker's unique developmental trajectory and contribution to stroke risk in children. This work will expand insights into mechanisms of stroke in children and assess the feasibility of the HD-DOT cap for obtaining these insights by comparing a cohort of optical CVR and a cohort of MRI CVR.

In addition to the MRI and/or HD-DOT cap with RespirAct, participants may also have their vitals measured, complete cognitive testing, and complete a blood draw with a study visit. Participants may be followed for up to three years and may complete both an MRI scan and an HD-DOT scan within 1 week-12 months of each other. Participants may be invited back to repeat MRI and/or HD-DOT scans 1-2 times over the next three years.

Panoramica dello studio

Stato

Reclutamento

Condizioni

Intervento / Trattamento

Descrizione dettagliata

The purpose of the study protocol is to identify imaging biomarkers for brain tissue under high metabolic stress at risk for permanent injury. We will measure OEF and CVR in participants with and without perturbations in cerebral oxygen delivery over time to determine each parameter's role in clinical and radiologic neurologic outcomes. Measuring OEF can be done with specialized MRI sequences. Measuring CVR requires a vasoactive response, such as carbon dioxide. In order to deliver carbon dioxide evenly and as safely as possible, we will use RespirACT, an MRI-compatible device, to prevent over-breathing carbon dioxide and allow rapid steady-state physiology to minimize total scan time. We will also use an HD-DOT cap to assess the measurement of OEF and CVR.

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Stimato)

120

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Contatto studio

Luoghi di studio

  • Stati Uniti
    • Missouri
      • St Louis, Missouri, Stati Uniti, 63110
        • Reclutamento
        • Washington University in St. Louis
        • Contatto:
        • Investigatore principale:
          • Kristin Guilliams, MD
        • Investigatore principale:
          • Adam Eggebrecht

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

  • Bambino
  • Adulto
  • Adulto più anziano

Accetta volontari sani

Sì

Descrizione

Inclusion Criteria:

  • 6-70 Years Old
  • Able to participate in MRI scan without sedation
  • May or may not have HbSS or beta thalassemia null genotypes of sickle cell anemia

Exclusion Criteria:

  • Significant craniofacial malformation or technical contraindications to DOT monitoring (for HDDOT imaging)
  • Metal in/on the body that is contraindicated for MRI safety (for MRI imaging)

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Scopo principale: Scienza basilare
  • Assegnazione: Non randomizzato
  • Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
  • Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Comparatore attivo: Controlli sani
Altro: Carbon Dioxide
Participants inhale carbon dioxide, delivered by computer-controlled delivery system, to target specific levels of carbon dioxide while in magnetic resonance imaging scan and/or during HDDOT imaging to measure cerebrovascular reactivity.
Comparatore attivo: Sickle Cell Anemia Participants
Altro: Carbon Dioxide
Participants inhale carbon dioxide, delivered by computer-controlled delivery system, to target specific levels of carbon dioxide while in magnetic resonance imaging scan and/or during HDDOT imaging to measure cerebrovascular reactivity.

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
HDDOT-Based Cerebrovascular Reactivity
Lasso di tempo: ~15 minutes during the MRI scan and ~60 minutes during the HDDOT imaging.
Changes in relative concentration of deoxyhemoglobin with fluctuations of carbon dioxide as compared to gold standard measurement of MRI-based cerebrovascular reactivity.
~15 minutes during the MRI scan and ~60 minutes during the HDDOT imaging.

Misure di risultato secondarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Cerebral Oxygen Metabolism
Lasso di tempo: From administration of carbon dioxide to end of inhalation of carbon dioxide -- 60 minutes during MRI and/or HDDOT imaging.
MRI-based cerebral based blood flow oxygen extraction fraction will be combined with laboratory data estimating arterial oxygen content to calculate cerebral oxygen metabolism.
From administration of carbon dioxide to end of inhalation of carbon dioxide -- 60 minutes during MRI and/or HDDOT imaging.

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Sponsor

Washington University School of Medicine

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Effettivo)

1 ottobre 2025

Completamento primario (Stimato)

30 settembre 2030

Completamento dello studio (Stimato)

30 settembre 2032

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

22 settembre 2025

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

17 agosto 2026

Primo Inserito (Effettivo)

20 agosto 2026

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

20 agosto 2026

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

17 agosto 2026

Ultimo verificato

1 agosto 2026

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Parole chiave

Termini MeSH pertinenti aggiuntivi

Altri numeri di identificazione dello studio

  • 202508036

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

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